دوره 19، شماره 1 - ( دی 1397 )                   جلد 19 شماره 1 صفحات 62-53 | برگشت به فهرست نسخه ها

‎ 20.1001.1.10275940.1397.19.1.17.7

XML English Abstract Print

شبیه‌سازی عددی انتقال حرارت نانوسیال در یک لوله مجهز به نوار پیچشی با استفاده از مدل دوفازی اویلری- لاگرانژی
قنبرعلی شیخ زاده* 1، محمد نظیفی فرد2 ، رضا مداحیان3 ، خدیجه کاظمی4
1- گروه حرارت و سیالات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران ، sheikhz@kashanu.ac.ir
2- پژوهشکده انرژی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
3- گروه تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
4- گروه حرارت و سیالات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
چکیده:   (8080 مشاهده)
امروزه افزایش کارآیی و بهینه‌سازی سیستم‌های انرژی از نظر اقتصادی و زیست‌محیطی دارای اهمیتی ویژه‌ است. تاکنون روش‌های مختلفی برای افزایش انتقال حرارت در سیستم‌های حرارتی پیشنهاد شده است که از آن جمله می‌توان به استفاده از نانوسیالات و به‌کارگیری انواع مغشوش‌کننده‌های جریان سیال اشاره نمود. در مقاله حاضر، به‌کارگیری توأمان نانوسیال و نوارهای پیچشی به‌منظور ارتقای ضریب انتقال حرارت به‌صورت عددی بررسی شده است. در شبیه‌سازی عددی از یک مدل دوفازی اویلری- لاگرانژی استفاده شده است. همچنین، مدل‌های مختلف آشفتگی برای شبیه‌سازی آشفتگی سیال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش کسر حجمی نانوذرات، کاهش نسبت پیچش و افزایش عدد رینولدز منجر به افزایش انتقال حرارت می‌شود. با کاهش نسبت پیچش از ۱۵ به ۵، مقدار انتقال حرارت از ۸ تا ۱۶% افزایش می‌یابد. با افزایش عدد رینولدز از ۱۰۰۰۰ به ۲۰۰۰۰، اختلاف دمای حداکثر مقاطع تا ۴/۵% کاهش را نشان می‌دهد. همچنین، مشاهده شد که با حرکت به سمت پایین‌دست جریان، مقدار اختلاف دمای حداکثر مقاطع کاهش می‌یابد. افزایش انتقال حرارت با حرکت بیشتر سیال و افزایش اثرات بیشتر نوار پیچشی به ‌سمت پایین‌دست از دلایل این کاهش هستند.
واژه‌های کلیدی: لوله با نوار پیچشی نانوسیال جریان آشفته انتقال حرارت جابجایی اجباری مدل دوفازی اویلری-لاگرانژی
متن کامل [PDF 1163 kb]   (2978 دریافت)    
نوع مقاله: پژوهشی اصیل | موضوع مقاله: دو فاز و چند فاز
دریافت: 1397/1/28 | پذیرش: 1397/6/26 | انتشار: 1397/10/11
بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.